DE102010036366A1

DE102010036366A1 - Fuel injector to reduce coking

Info

Publication number: DE102010036366A1
Application number: DE102010036366A
Authority: DE
Inventors: Grzegorz Glendale Heights Siuchta; Rakesh Aurora Malhotra
Original assignee: International Engine Intellectual Property Co LLC
Current assignee: International Engine Intellectual Property Co LLC
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2011-02-17
Also published as: JP2011033036A; FR2948981A1; BRPI1002961A2; CN101994622A; US20110030635A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung verändert die Auslassöffnungen einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Außenöffnung der Auslassöffnungen derart verändert, dass die Außenöffnung zunimmt, wobei die Außenöffnung größer ausgestaltet ist als die Innenöffnung und eine mit dem Nadelgehäuse vertiefte Zwischenöffnung erzeugt.The present invention modifies the outlet ports of a fuel injector for injecting fuel into a cylinder of an internal combustion engine. In the present invention, the outer opening of the outlet openings is changed in such a way that the outer opening increases, the outer opening being larger than the inner opening and producing an intermediate opening that is deepened with the needle housing.

Description

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Diese Erfindung betrifft Verbrennungskraftmaschinen, welche Nadelgehäuse für Kraftstoffeinspritzungen zur Verwendung mit Verbrennungskraftmaschinen enthalten, hierauf jedoch nicht beschränkt sind.These The invention relates to internal combustion engines, which needle housing for fuel injections for use with internal combustion engines, to this but not limited are.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Verbrennungskraftmaschinen enthalten Kurbelgehäuse mit einer Mehrzahl von Zylindern. Die Zylinder enthalten Kolben, deren Hin- und Herbewegung aufgrund von Verbrennungsabläufen durch eine Kurbelwelle übertragen werden kann, um ein Abtriebsdrehmoment des Motors zu liefern. Oft bestehen Motorkurbelgehäuse aus Gussmetall und enthalten Leitungen, welche darin integral für den Transport von verschiedenen Flüssigkeiten von einer Position des Motors zu einer Anderen ausgebildet sind. Flüssigkeiten, welche in der Regel durch Leitungen in einem Motor transferiert werden, enthalten Kühlmittel, Luft, Kraftstoff, Öl und dergleichen.Internal Combustion Engines contain crankcase with a plurality of cylinders. The cylinders contain pistons, their reciprocation due to combustion processes by a Transfer crankshaft can be to provide an output torque of the engine. Often consist engine crankcase made of cast metal and contain ducts which are integral for transportation of different liquids are formed from one position of the engine to another. Liquids, which is usually transferred through lines in a motor be, contain coolant, Air, fuel, oil and the same.

Die Verbrennungsabläufe im Motorzylinder sind die Ergebnisse der Verbrennung eines Verbrennungsgemisches von Sauerstoff und Kraftstoff. Bei modernen Motoren wird Kraftstoff direkt in die Zylinder durch einen Kraftstoffinjektor bzw. eine Einspritzvorrichtung eingespritzt, welche mit jedem Zylinder betriebsfähig verbunden ist. Es gibt viele verschiedene Typen von gebräuchlichen Kraftstoffinjektoren. Einige Kraftstoffinjektoren verwenden unter Druck stehenden Kraftstoff, den sie in einen Zylinder einspritzen, während andere Kraftstoff mit einem niedrigen Druck erhalten, den sie anschließend intern unter Druck setzen, bevor sie eine Menge des unter Druck stehenden Kraftstoffs in den Zylinder einspritzen.The combustion processes in the engine cylinder are the results of combustion of a combustion mixture of oxygen and fuel. Fuel is used in modern engines directly into the cylinder by a fuel injector or a Injector injected, which is operatively connected to each cylinder is. There are many different types of common fuel injectors. Some fuel injectors use pressurized fuel, they inject into a cylinder while others fuel with it low pressure, which they then internally pressurize, before putting a lot of the pressurized fuel in the Inject cylinder.

1 und 2 stellen einen bekannten Kraftstoffinjektor dar. Dieser Injektor bzw. deren Einspritzvorrichtung ist außerdem in der veröffentlichten US-Patentanmeldung 2008/0290188 beschrieben, auf welche hiermit voll inhaltlich Bezug genommen wird. Der Kraftstoffinjektor 100 ist eine Injektoreinheit, welche imstande ist, Kraftstoff bei einem hohen Druck einzuspritzen. Der Injektor 100 ist fähig, Kraftstoff bei einem geringen Druck aufzunehmen und den Druck des Kraftstoffs auf einen hohen Druck zu erhöhen. Der Kraftstoffinjektor 100 enthält einen Betätigungsflüssigkeitsventilabschnitt 102, einen Verstärkungsabschnitt 104, einen Nadelventilabschnitt 106, und einen Nadelgehäuseabschnitt 108. 1 and 2 This injector or its injection device is also described in the published US Patent Application 2008/0290188, which is hereby incorporated by reference in full. The fuel injector 100 is an injector unit capable of injecting fuel at a high pressure. The injector 100 is capable of absorbing fuel at a low pressure and increasing the pressure of the fuel to a high pressure. The fuel injector 100 includes an actuating fluid valve section 102 a reinforcing section 104 , a needle valve section 106 , and a needle housing section 108 ,

Der Betätigungsventilabschnitt 102 enthält ein Überstromventil bzw. Schieberventil 110, welches durch zumindest einen elektronischen Aktuator (z. B. Solenoid) 112 betätigt wird. Während des Betriebs des Injektors 100 öffnet sich das Überströmventil 110 intermittierend bzw. diskontinuierlich, um eine Betätigungsflüssigkeit aufzunehmen, typischerweise Kraftstoff oder Öl, welche bei einem hohen Druck ist. Die Betätigungsflüssigkeit wird zu dem Verstärkungsabschnitt 104 geleitet, welcher einen Verstärkungskolben 114 enthält. Der Verstärkungskolben 114 steht mit einer Verstärkungskammer 116 fluidtechnisch in Verbindung. Ein Bereich des Verstärkungskolben 114, welcher zu der Betätigungsflüssigkeit ausgesetzt ist, ist größer als ein gegenüber liegender Bereich davon, welcher zu der Verstärkungskammer 116 offen ist, sodass der Druck der Betätigungsflüssigkeit in der Verstärkungskammer 116 erhöht wird.The actuating valve section 102 contains an overflow valve or slide valve 110 which is controlled by at least one electronic actuator (eg solenoid) 112 is pressed. During operation of the injector 100 the overflow valve opens 110 intermittently to receive an actuating fluid, typically fuel or oil, which is at a high pressure. The actuating liquid becomes the reinforcing section 104 passed, which is a boost piston 114 contains. The boost piston 114 stands with a reinforcement chamber 116 Fluidtechnisch in connection. An area of the reinforcing piston 114 , which is exposed to the actuating liquid, is larger than an opposing portion thereof, which leads to the reinforcing chamber 116 open so that the pressure of the actuating fluid in the amplification chamber 116 is increased.

Wenn das Überströmventil 110 bei dem hohen Druck den Verstärkungskolben 114 von der Betätigungsflüssigkeit isoliert, ist gewöhnlich zeitweise die Verstärkungskammer 116 mit Kraftstoff bei einem Anfangsdruck belegt. Der Anfangsdruck kann ein Druck sein, welcher geringer als oder etwa gleich dem hohen Druck der Betätigungsflüssigkeit ist. Der Verstärkungskolben 114 wird bei hohem Druck der Betätigungsflüssigkeit ausgesetzt, wenn das Überströmventil 110 öffnet. Der in der Verstärkungskammer 116 enthaltene Kraftstoffdruck nimmt auf einen End- oder Einspritzdruck zu, welcher aufgrund des Erhöhungseffekts des Verstärkungskolbens deutlich über dem hohen Druck der Betätigungsflüssigkeit liegt.When the overflow valve 110 at the high pressure the boost piston 114 isolated from the actuating fluid, is usually at times the gain chamber 116 occupied with fuel at an initial pressure. The initial pressure may be a pressure which is less than or about equal to the high pressure of the actuating fluid. The boost piston 114 is exposed at high pressure of the actuating fluid when the spill valve 110 opens. The one in the reinforcement chamber 116 contained fuel pressure increases to a final or injection pressure, which is due to the increasing effect of the intensifying piston well above the high pressure of the actuating fluid.

Der Kraftstoff bei dem Einspritzdruck verlässt die Verstärkungskammer 116 und läuft mittels einer Düsenförderleitung 118 durch den Nadelventilabschnitt 106 und in den Nadelgehäuseabschnitt 108 des Injektors 100. Der Nadelgehäuseabschnitt 108 enthält ein Nadelgehäuse 120. Das Nadelgehäuse bildet einen Nadelhohlraum 122, welcher ein Nadelventil 124 aufnimmt. Ein Sammelhohlraum 126 steht mit der Düsenversorgungsleitung 118 durch eine Förderleitung 128 fluidtechnisch in Verbindung. Der Sammelhohlraum 126 ist in dem Nadelgehäuse 120 ausgebildet und umgibt einen Abschnitt der Nadel 124, welcher nahe dem Nadelventilabschnitt 106 ist.The fuel at the injection pressure leaves the boost chamber 116 and runs by means of a nozzle delivery line 118 through the needle valve section 106 and in the needle housing section 108 of the injector 100 , The needle housing section 108 contains a needle housing 120 , The needle housing forms a needle cavity 122 which is a needle valve 124 receives. A collection cavity 126 stands with the nozzle supply line 118 through a conveyor line 128 Fluidtechnisch in connection. The collection cavity 126 is in the needle housing 120 formed and surrounds a portion of the needle 124 which is near the needle valve section 106 is.

Wenn Kraftstoff bei Injektordruck in den Sammelhohlraum 126 eintritt, wird zeitweise ein Druck auf die Nadel 124 aufgebracht, welcher die Nadel in Richtung des Nadelventilabschnitts 106 und gegen eine darin enthaltene Feder 130 drückt. Wenn eine Kraft auf der Nadel 124, aufgrund von Kraftstoff bei Injektordruck im Sammelhohlraum 126, eine Kraft der Feder 130 übersteigt, bewegt sich das Nadelventil 124 in Richtung des Nadelabschnitts 106 und setzt ein oder mehrere Düsenöffnungen 132 aus bzw. frei, um den Sammelhohlraum 126 zu betanken. Kraftstoff beginnt den Injektor 100 durch die Öffnungen 132 zu verlassen. Dies bildet ein Injektorereignis aus. Wenn Kraftstoffdruck in den Sammelhohlraum 126 abnimmt, drückt die Feder 130 die Nadel 124 von dem Nadelventilabschnitt 106 weg und die Kraftstoffströmung durch die Öffnung 132 endet.When fuel at injector pressure in the collection cavity 126 Occurs, is temporarily a pressure on the needle 124 applied, which the needle in the direction of the needle valve section 106 and against a spring contained therein 130 suppressed. If a force on the needle 124 , due to fuel at injector pressure in the collection cavity 126 , a force of the spring 130 exceeds, moves the needle valve 124 in the direction of the needle section 106 and sets one or more nozzle openings 132 off or free to the collection cavity 126 to refuel. Fuel starts the injector 100 through the openings 132 to leave. This forms an injector event. When fuel pressure in the collection cavity 126 decreases, presses the spring 130 the needle 124 of the Needle valve portion 106 away and the fuel flow through the opening 132 ends.

Verkokung ereignet sich in Folge der Verbrennung von Kraftstoff und bildet einen kohlehaltigen Körper (genannt Koks bzw. Kohlenstoff), welcher sich innerhalb der Zylinder ansammelt. Die Ablagerung von Kohlenstoff um die Düsenöffnungen herum kann die Öffnungen blockieren. Dadurch kann Kraftstoff nicht angemessen in die Motorzylinder eingespritzt werden, was geringere Motorleistung in Form von schlechter Beschleunigung, hartem Leerlauf, Verzögerung, Anhalten und Leistungsverlust verursacht.coking occurs as a result of combustion of fuel and forms a carbonaceous body (called coke or carbon), which is inside the cylinder accumulates. The deposition of carbon around the nozzle openings around can the openings To block. This can not adequately fuel the engine cylinders be injected, resulting in lower engine performance in the form of worse Acceleration, hard-idling, deceleration, stopping and power loss caused.

Die Erfinder haben erkannt, dass ein Problem, das bei einigen Kraftstoffinjektoren aufgetreten ist, ein Verkoken um die Düsenauslassöffnungen herum ist, wodurch die Strömung durch die Öffnungen 132 über die Zeit verringert und dabei Motorleistung verringert wird. Für Düsen mit scharfen, rechteckigen Einlassöffnungen der Öffnungen 132 erzeugt die Kraftstoffförderung durch die Düse, während eines Injektorereignisses Kavitation, welche zur klaren Verkokung von der Düsenauslassöffnung neigt. Jedoch kann höhere Düseneffizienz erforderlich werden, um Rußemissionen des Motors zu verringern. Effizienz ist in diesem Zusammenhang definiert als die Fähigkeit der Düsenöffnung Druckleistung beim Einlass der Düsenöffnung in kinetische Leistung beim Ausgang der Düsenöffnung umzuwandeln. Für eine höhere Effizienz können die Einlassöffnungen 132a (2A) der Öffnungen 132 glatt abgekantet oder abgerundet bzw. gerundet werden. Die Erfinder haben erkannt, dass für höhere Effizienzgestaltungen, obgleich die Sprüheffizienz erhöht wird, die Kavitation verringert wird und die Verkokungsreinigungsfunktion der Kraftstoffförderung eine verringerte Wirksamkeit aufweist.The inventors have recognized that a problem that has occurred with some fuel injectors is coking around the nozzle outlet ports, thereby restricting flow through the ports 132 Reduced over time while engine performance is reduced. For nozzles with sharp, rectangular openings in the openings 132 generates fuel delivery through the nozzle, during an injector event, which tends to clear coking from the nozzle exhaust port. However, higher nozzle efficiency may be required to reduce soot emissions from the engine. Efficiency in this context is defined as the ability of the nozzle orifice to convert pressure at the inlet of the nozzle orifice into kinetic power at the exit of the orifice. For higher efficiency, the inlet openings 132a ( 2A ) of the openings 132 smooth bevelled or rounded or rounded. The inventors have recognized that for higher efficiency designs, although the spray efficiency is increased, cavitation is reduced and the coking purification function of fuel delivery has reduced efficiency.

Außerdem haben die Erfinder erkannt, dass das Verkoken von Injektordüsen durch erhöhte Abgasrückführungs(EGR)-Werte, verringerte Saugroh-Temperaturen und die Verwendung von Additiven in schwefelarmen Kraftstoffen, alles in dem Bestreben Emissionen zu reduzieren, verschärft werden kann.Besides, have the inventors recognized that coking from injector nozzles through increased Exhaust gas recirculation (EGR) values, reduced Saugroh temperatures and the use of additives in low-sulfur fuels, all in an effort to emissions to reduce, aggravate can be.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Düsenöffnungen eines Kraftstoffinjektors zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine verändert. Gemäß beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung weisen die Düsenöffnungen eine Außenöffnung auf, welche in der Größe verglichen mit der Innenöffnung ausgeweitet ist.According to one exemplary embodiment The invention relates to the nozzle openings a fuel injector for injecting fuel into a fuel injector Cylinder of an internal combustion engine changed. According to exemplary embodiments of Invention have the nozzle openings an outer opening, which compared in size with the inner opening extended.

Der Kraftstoffinjektor weist einen Injektorkörper auf, welcher ein in einer Nadel oder in einem Ventilgehäuse gehaltenes Nadelventil enthält. Eine Förderleitung verbindet das Nadelgehäuse mit einer Hochdruckkraftstoffquelle fluidtechnisch. Das Nadelgehäuse weist eine Anzahl von Düsenöffnungen durch das Gehäuse auf. Die Düsenöffnungen sind mit einem vorbestimmten Abstand um den Umfang des Gehäuses herum beabstandet und erlauben es dem Kraftstoff, in die Motorzylinder eingespritzt zu werden.Of the Fuel injector has an injector body, which in a Needle or in a valve housing Contains held needle valve. A promotion line connects the needle housing fluidly with a high pressure fuel source. The needle housing points a number of nozzle openings the housing on. The nozzle openings are at a predetermined distance around the circumference of the housing spaced and allow the fuel into the engine cylinder to be injected.

Die Düsenöffnungen weisen eine Innenöffnung und eine Außenöffnung auf. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Außenöffnung größer als die Innenöffnung. Die Düsenöffnung weist eine größere Öffnungsgröße von einer Zwischenöffnung zu der Außenöffnung auf.The orifices have an internal opening and an outer opening. According to exemplary embodiments According to the present invention, the outer opening is larger than the inner opening. The nozzle opening points a larger opening size of one between opening up to the outer opening.

Gemäß der beispielhaften Ausführungsformen ist die Zwischenöffnung von einer Außenoberfläche des Nadelgehäuses vertieft. Die vergrößerte Außenöffnung dient dazu, die Zwischenöffnung vor Verkokung, welche in Motorzylindern auftritt, zu schützen oder abzuschirmen, und die vergrößerte Größe der Außenöffnung erzeugt einen großen Oberflächenbereich, welcher die Zwischenöffnung umgibt, so dass die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass Verkokung die Zwischenöffnung blockiert und die Kraftstoffinjektorfunktion verringert.According to the exemplary embodiments is the intermediate opening from an outer surface of the needle housing deepened. The enlarged outer opening serves to the intermediate opening to protect against coking, which occurs in engine cylinders, or shield, and generates the increased size of the outer opening a big Surface area, which the intermediate opening surrounds so that the likelihood that coking is reduced the intermediate opening blocks and reduces the fuel injector function.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Öffnung bei der Außenöffnung gewölbt, um eine gekrümmte Kontur auszubilden, z. B. zur Erzeugung eines halbkugelförmigen Ausgangs. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Öffnung bei der äußeren Öffnung kegelförmig, um einen kegelstumpfförmigen Ausgang auszubilden. Andere Formen und Abwandlungen werden betrachtet, wobei die Zwischenöffnung von der äußeren Oberfläche des Nadelgehäuses vertieft ist.at an embodiment The invention is the opening arched at the outer opening to a curved one Form contour, z. B. to produce a hemispherical output. In another embodiment is the opening cone-shaped at the outer opening a frusto-conical exit train. Other forms and modifications are contemplated wherein the intermediate opening from the outer surface of the needle housing is deepened.

Die kegelförmigen oder kugelförmigen Formen werden vorteilhaft glatt bzw. gleichmäßig in die Außenoberfläche der Düsenwand und in die Zwischenöffnung überführt.The conical or spherical Molds are advantageously smooth or even in the outer surface of the nozzle wall and transferred to the intermediate opening.

Die Form der Düsenöffnungen erzeugt eine Außenöffnung, welche zu der Außenoberfläche des Nadelgehäuses vertieft ist, was den Außenöffnungsdurchmesser erhöht. Die vertiefte Außenöffnung schirmt die Zwischenöffnung vor einer Verkokungsaussetzung im Motorzylinder ab, und der vergrößerte Durchmesser erzeugt einen größeren Oberflächenbereich, welcher die Zwischenöffnung umgibt. Der Gesamteinfluss der beispielhaften Ausführungsform sollte zur Reduzierung und Vermeidung von Verkokungsansammlung bei der Zwischenöffnung führen, und dabei die Kraftstoffinjektorfunktion für einen langen Zeitraum effektiv halten.The Shape of the nozzle openings creates an outer opening, which recesses to the outer surface of the needle housing is what the outer opening diameter elevated. The recessed outer opening shields the intermediate opening before a coking exposure in the engine cylinder, and the increased diameter creates a larger surface area, which the intermediate opening surrounds. The overall impact of the exemplary embodiment should be to reduce and prevent coking accumulation in the between opening lead, and doing the fuel injector function for a long time effectively hold.

Zahlreiche andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden auf einfache Weise aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und deren Ausführungsformen, aus den Ansprüchen und aus den begleitenden Figuren ersichtlicht werden.numerous Other advantages and features of the present invention will become apparent simple manner from the following detailed description of the invention and their embodiments, from the claims and be seen from the accompanying figures.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines bekannten Kraftstoffinjektors (Stand der Technik) mit einem Nadelgehäuse mit einem Sammelhohlraum. 1 shows a cross-sectional view of a known fuel injector (prior art) with a needle housing with a collecting cavity.

2 zeigt eine detaillierte Querschnittsansicht des Nadelgehäuses, welches als Ausschnitt des bekannten Injektors von 1 gezeigt ist. 2 shows a detailed cross-sectional view of the needle housing, which as a section of the known injector of 1 is shown.

2a ist ein vergrößerter Detailschnitt von einem Abschnitt einer Spitze des in 2 gezeigten Gehäuses. 2a is an enlarged detail section of a portion of a tip of the in 2 shown housing.

3 ist ein vergrößerter Schnitt eines Düsenabschnitts eines Düsengehäuses nach einer Ausführungsform der Erfindung. 3 Fig. 10 is an enlarged sectional view of a nozzle portion of a nozzle housing according to an embodiment of the invention.

4 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche aus 3 entnommen ist. 4 is an enlarged sectional view, which consists of 3 is taken.

5 ist eine vergrößerte Schnittansicht, ähnlich zur 4, die jedoch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt. 5 is an enlarged sectional view, similar to 4 but showing a further embodiment of the invention.

6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, ähnlich zur 4, die jedoch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt. 6 is an enlarged sectional view, similar to 4 but showing a further embodiment of the invention.

Beschreibung einer bevorzugten AusführungsformDescription of a preferred embodiment

Obgleich die vorliegende Erfindung in vielen unterschiedlichen Arten ausgebildet werden kann, wobei bestimmte Ausführungsformen in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend im Detail beschrieben sind, ist ersichtlich, dass die vorliegende Offenbarung beispielhaft für die Merkmale der Erfindung zu betrachten ist und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf die dargestellten, bestimmten Ausführungsformen zu beschränken.Although The present invention is embodied in many different ways can be, with certain embodiments in the drawing are shown and described in detail below, it can be seen that that the present disclosure is exemplary of the features of the invention Consider and is not intended to affect the invention illustrated, certain embodiments to restrict.

1 und 2 zeigen die aus dem Stand der Technik bekannte Kraftstoffinjektionsnadel. Bei dem bekannten Design kann Verkokung um die Düsenöffnungen 132 herum eine Strömung durch die Düsenöffnungen 132 im Laufe der Zeit verringern und dabei die Motorleistung verringern. Dir vorlegende Erfindung sollte helfen dieses Problem durch Abwandlung der Düsenöffnungen 132 abzuschwächen. 1 and 2 show the known from the prior art fuel injection needle. In the known design can coke around the nozzle openings 132 around a flow through the nozzle openings 132 reduce over time while reducing engine power. The present invention should help this problem by modifying the nozzle openings 132 mitigate.

3 zeigt einen vergrößerten Schnitt des Abschnitts einer Spitze eines veränderten Nadelgehäuses 120' nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Nadelgehäuse 120' enthält eine Umgebungswand 155, welche Düsenöffnungen 150 hindurch aufweist, die in vorbestimmten Abständen um den Umfang des Nadelgehäuses 120' herum beabstandet sind. Die Düsenöffnungen 150 weisen eine Innenöffnung 160 auf einer Innenoberfläche 155a der Wand 155 und eine Außenöffnung 165 auf einer Außenoberfläche 155b der Wand 155 auf. Die Außenöffnung 165 steht mit dem Motorzylinder in Verbindung. 3 shows an enlarged section of the portion of a tip of a modified needle housing 120 ' according to a first embodiment of the invention. The needle housing 120 ' contains a surrounding wall 155 , which nozzle openings 150 having, at predetermined intervals around the circumference of the needle housing 120 ' are spaced around. The nozzle openings 150 have an internal opening 160 on an inner surface 155a the Wall 155 and an outside opening 165 on an outer surface 155b the Wall 155 on. The outer opening 165 is in communication with the engine cylinder.

Die Innenöffnung 160 kann abgekantet oder abgerundet sein, so dass diese ähnlich zu den in 2a gezeigten Öffnungen 132a öffnet.The inner opening 160 can be folded or rounded so that they are similar to those in 2a shown openings 132a opens.

Die vorliegende Erfindung verändert die Geometrie der Düsenöffnungen durch Vertiefen der Außenöffnungen 165 von der Außenoberfläche 155b der Wand 155, wodurch der Durchmesser der Außenöffnung 165 vergrößert wird und eine vertiefte Zwischenöffnung 170 erzeugt wird. Dadurch erzeugt außerdem die Abwandlung einen größeren Oberflächenbereich, welcher die Zwischenöffnung 170 umgibt. Die Außenöffnung 165 bewirkt, die Zwischenöffnung 170 von einem direkt in Kontakt stehen mit dem Verkokungsprozess abzuschirmen, welcher in dem Motorzylinder auftritt. Das Gesamtergebnis sollte die Verkokungsansammlung um die Außenöffnung 165 herum und in der Zwischenöffnung 170 verringern, wodurch eine Reduzierung und Vermeidung von einer Blockierung der Zwischenöffnung 170 eine effektivere Kraftstoffinjektion im Laufe der Zeit bewirkt.The present invention alters the geometry of the nozzle openings by recessing the outer openings 165 from the outside surface 155b the Wall 155 , whereby the diameter of the outer opening 165 is enlarged and a recessed intermediate opening 170 is produced. As a result, the modification also produces a larger surface area, which is the intermediate opening 170 surrounds. The outer opening 165 causes the intermediate opening 170 from being directly in contact with the coking process which occurs in the engine cylinder. The overall result should be the coking accumulation around the outer opening 165 around and in the intermediate opening 170 reduce, thereby reducing and avoiding the blocking of the intermediate opening 170 causes a more effective fuel injection over time.

4 zeigt die Düsenöffnung 150 von 3. Bei dieser Ausführungsform weist die Außenöffnung 165 einen gerade ausgerichteten Kegel auf, um einen kegelstumpfförmigen Bereich 168 auszubilden. Diese neue Struktur der Außenöffnung 165 vergrößert den Außenöffnungsdurchmesser verglichen mit der Zwischenöffnung 170 und erzeugt einen größeren Oberflächenbereich, welcher die Zwischenöffnung 170 umgibt. Die Abwandlung vertieft die Zwischenöffnung 170. Dadurch bewirkt die Außenöffnung 165, die Zwischenöffnung 170 vom direkten Kontakt mit der Verkokung abzuschirmen, welche in dem Motorzylinder auftritt. Die Abwandlung sollte bewirken, eine Verkokung von einer Ansammlung und Blockierung der Zwischenöffnung 170 zu reduzieren und zu vermeiden. Der Kohlenstoff wird sich wahrscheinlicher an der Außenoberfläche 155b der Wand 155 und an dem zunehmenden Oberflächenbereich 168a des kegelstumpfförmigen Teils 168 ansammeln, bevor er sich in der Zwischenöffnung 170 ansammelt. 4 shows the nozzle opening 150 from 3 , In this embodiment, the outer opening 165 a straight-lined cone to a frusto-conical area 168 train. This new structure of the outer opening 165 increases the outer opening diameter compared to the intermediate opening 170 and creates a larger surface area, which the intermediate opening 170 surrounds. The modification deepens the intermediate opening 170 , This causes the outer opening 165 , the intermediate opening 170 from direct contact with the coking that occurs in the engine cylinder. The modification was intended to cause a coking from an accumulation and blockage of the intermediate opening 170 to reduce and avoid. The carbon becomes more likely on the outside surface 155b the Wall 155 and at the increasing surface area 168a of the frustoconical part 168 accumulate before settling in the intermediate opening 170 accumulates.

5 zeigt eine andere Ausführungsform des Nadelgehäuses 120'' mit einer veränderten Außenöffnung 265 einer Düsenöffnung 250. Bei dieser Ausführungsform ist die Außenöffnung 265 gekrümmt, um einen halbkugelförmigen Bereich 268 auszubilden. Der halbkugelförmige Bereich 268 wirkt in ähnlicher Weise wie der Kegelstumpf der Ausführungsform in 4. Die Geometrie der Halbkugel erhöht den Durchmesser der Außenöffnung 265, erzeugt einen aufweitenden Oberflächenbereich 268, welcher eine Zwischenöffnung 270 umgibt, und bewirkt die Zwischenöffnung vom direkten Kontakt mit dem Verkokungsprozess zu schützen, mit denen allen die Ansammlung von Kohlenstoff in der Zwischenöffnung 270 verringert oder vermieden soll. 5 shows another embodiment of the needle housing 120 '' with a modified outer opening 265 a nozzle opening 250 , In this embodiment, the outer opening 265 curved to a hemispherical area 268 train. The hemispherical area 268 acts in a similar manner to the truncated cone of the embodiment in FIG 4 , The geometry of the hemisphere increases the diameter of the outer opening 265 , creates a widening surface area 268 which is an intermediate opening 270 surrounds, and causes the intermediate opening to protect from direct contact with the coking process, with which all the accumulation of carbon in the intermediate opening 270 should be reduced or avoided.

6 zeigt eine noch weitere Ausführungsform einer Düsenöffnung 350. Bei dieser Ausführungsform weist eine Außenöffnung 365 eine gerade ausgerichtete Kegelform auf, um einen Kegelstumpfteil 368 auszubilden. Diese neue Struktur der Außenöffnung 365 erhöht den Außenöffnungsdurchmesser verglichen mit einer Zwischenöffnung 370 und erzeugt einen großen Oberflächenbereich, welcher die Zwischenöffnung 370 umgibt. Die Abwandlung vertieft die Zwischenöffnung 370. Dadurch bewirkt die Außenöffnung 365 die Zwischenöffnung 370 von direktem Kontakt mit der Verkokung, welche sich in dem Motorzylinder ereignet, abzuschirmen. Die Abwandlung sollte bewirken, Kohlenstoff von einer Ansammlung und Blockierung der Zwischenöffnung 370 zu verringern und zu vermeiden. Der Kohlenstoff wird sich wahrscheinlicher an der Außenoberfläche 155b der Wand 155 und einem vergrößerten Oberflächebereich 368a des Teils 368 ansammeln, bevor er sich in der Zwischenöffnung 370 ansammelt. Gemäß dieser Ausführungsform ist der kegelstumpfförmige Bereich 368 glatt bzw. gleichmäßig übergehend in die Zwischenöffnung und der Außenöffnung gekrümmt. 6 shows a still further embodiment of a nozzle opening 350 , In this embodiment has an outer opening 365 a straight-lined cone shape around a truncated cone part 368 train. This new structure of the outer opening 365 increases the outer opening diameter compared to an intermediate opening 370 and creates a large surface area, which the intermediate opening 370 surrounds. The modification deepens the intermediate opening 370 , This causes the outer opening 365 the intermediate opening 370 shield from direct contact with the coking that occurs in the engine cylinder. The modification should cause carbon to accumulate and block the intermediate opening 370 to reduce and avoid. The carbon becomes more likely on the outside surface 155b the Wall 155 and an enlarged surface area 368a of the part 368 accumulate before settling in the intermediate opening 370 accumulates. According to this embodiment, the frusto-conical portion 368 smoothly smoothly curved into the intermediate opening and the outer opening.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die geometrischen Abwandlungen der Außenöffnungen 165, 265, 365 oder Innenöffnung, wie obenstehend erwähnt, beschränkt. Andere geometrische Abwandlungen werden betrachtet, wie z. B. eine doppelte Schräge oder ein doppelter Radius, etc.The present invention is not limited to the geometric variations of the outer openings 165 . 265 . 365 or inner opening as mentioned above. Other geometric variations are considered, such. B. a double bevel or a double radius, etc.

Gemäß der beispielhaften Ausführungsformen weist die Düsenöffnung 150, 250 eine im Wesentlichen konstante Öffnungsgröße, wie z. B. einen konstanten Durchmesser für zylinderförmige Öffnungen, von der Innenöffnung 160 zu der Zwischenöffnung 170, 270, 370, und eine größere oder eine aufweitende Öffnung von der Zwischenöffnung 170, 270, 370 zu der Außenöffnung 165, 265, 365 auf. Die Düsenöffnungen müssen jedoch nicht eine im Wesentlichen konstante Öffnungsgröße von der Innenöffnung 160 zu der Zwischenöffnung 170, 270, 370 aufweisen, sie könnte auch kegelförmig sein.According to the exemplary embodiments, the nozzle opening 150 . 250 a substantially constant opening size, such. B. a constant diameter for cylindrical openings, from the inner opening 160 to the intermediate opening 170 . 270 . 370 , and a larger or a widening opening from the intermediate opening 170 . 270 . 370 to the outer opening 165 . 265 . 365 on. However, the nozzle openings do not have to have a substantially constant opening size from the inner opening 160 to the intermediate opening 170 . 270 . 370 they could also be cone-shaped.

Vom Vorangegangenen wird betrachtet, dass zahlreiche Variationen und Abwandlungen erfolgen können, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Es ist verständlich, dass keine Beschränkung bezüglich der hier gezeigten spezifischen Vorrichtung beabsichtigt ist oder daraus gefolgert werden soll.from The foregoing is considered to be numerous variations and Modifications can be made, without departing from the spirit and scope of the invention. It is understandable, that no restriction regarding the specific device shown here or intended to be concluded.

Claims

Fuel injection device for injecting Fuel in a cylinder of an internal combustion engine, comprising: one valve housing with a surrounding wall; an injection body, which within the valve housing having a needle valve; a delivery line, which the valve housing with fluidly connecting a high pressure fuel source; and at least an opening through the surrounding wall having a first opening size within a thickness of Wall and a second opening size on the outer surface of the Wall, wherein the second opening size is larger as the first opening size.

A fuel injection device according to claim 1, wherein the opening a rounded inlet opening, which on an inner surface the surrounding wall begins, and a rounded outlet opening which on the outer surface of the Surrounding wall begins, has.

A fuel injection device according to claim 1, wherein the opening a constant size of an inner one surface the surrounding wall to an intermediate position and an increasing Size of the Intermediate position to the outer surface of the surrounding wall having.

Fuel injection device according to claim 3, wherein the opening one of the outer surface of the Wall adjacent, curved Has contour.

Fuel injection device according to claim 3, wherein the opening one of the outer surface of the Wall adjacent, cone-shaped Has contour.

A fuel injection device according to claim 1, wherein the opening one of the outer surface of the Wall adjacent, cone-shaped Has contour.

A fuel injection device according to claim 1, wherein the opening one of the outer surface of the Wall adjacent, widening size.

A fuel injection device according to claim 1, wherein the opening a constant size of the interior the wall to an intermediate position and a widening size of the Intermediate position to the outer surface of the Wall has.

Housing for a fuel injection device for use in a Verbrennungskraftmaschi ne, comprising: a fuel inlet near one end of the housing and at a portion of a tip extending from an intermediate position on the housing to the opposite end of the housing, wherein a plurality of openings substantially radially through a wall of the housing within the portion of Tip is formed; a delivery line formed in the needle housing, the delivery line fluidly connecting the fuel inlet of the needle housing with the openings; and wherein each of the apertures has an increasing cross-sectional area adjacent an outer surface of the portion of the tip.

needle housing according to claim 9, wherein each opening a rounded inlet opening which begins at an inner surface of the wall and is extends inwards.

needle housing according to claim 9, wherein each opening a rounded outlet opening having on an outer surface of the Wall starts and extends inwards.

needle housing according to claim 9, wherein each opening a substantially constant diameter from the inside of the wall to an intermediate position and an increasing diameter of the intermediate position to the exterior of the Wall has.

needle housing according to claim 12, wherein each opening one of the outer surface of the Wall adjacent, curved Has contour.

needle housing according to claim 12, wherein each opening one of the outer surface of the Wall adjacent, cone-shaped Has contour.

needle housing according to claim 9, wherein each opening one of the outer surface of the Wall adjacent, curved Has contour.

needle housing according to claim 9, wherein each opening one of the outer surface of the Wall adjacent, cone-shaped Has contour.

Fuel injection device for injection into a cylinder of an internal combustion engine for use in a motor which is operated in an increasing coking operation, comprising: a valve housing with a surrounding wall; an injection body, which is a needle valve in the valve housing contains; a Tube, which the valve housing fluidly connected to a high pressure fuel source; and at least an opening through the surrounding wall having a first opening size within a thickness of Wall and a second opening size on the outer surface of the Wall, wherein the second opening size is larger as the first opening size.

Fuel injection device according to claim 17, wherein the engine is operated with increasing exhaust gas recirculation.

Fuel injection device according to claim 17, the engine being operated at a decreasing intake manifold temperature becomes.

Fuel injection device according to claim 17, the engine with an increasing concentration of additives for low sulfur Fuel is operated.